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第一章 绪论 1

一、医学分子生物学的概念 1

二、医学分子生物学研究的主要内容 1

三、医学分子生物学的发展史 1

四、医学分子生物学的展望 4

第一篇 分子生物学基础理论 6

第二章 基因组的结构与功能 6

第一节 病毒基因组 6

一、病毒基因组核酸的主要类型 6

二、病毒基因组结构与功能的特点 8

第二节 原核生物基因组 9

一、原核生物基因组结构与功能的特点 10

二、质粒 10

三、转位因子 12

四、细菌基因组学研究及意义 14

第三节 真核生物基因组 15

一、真核生物基因组的结构与功能特点 15

二、真核生物基因组的结构 16

三、人类基因组的组织结构特征 20

四、基因组学与人类基因组计划 24

思考题 27

第三章 基因信息的传递 28

第一节 DNA的生物合成 28

一、DNA的复制 29

二、DNA的损伤与修复 34

三、反转录 37

第二节 RNA的生物合成 38

一、不对称转录 38

二、转录的过程 40

三、转录后的加工 43

第三节 蛋白质的生物合成 45

一、参与蛋白质生物合成的物质 45

二、蛋白质生物合成的过程——翻译 49

三、翻译后加工 52

四、蛋白质生物合成与医学 53

思考题 54

第四章 基因表达的调控 55

第一节 原核生物的基因表达调控 55

一、原核生物基因表达调控的特点 56

二、转录水平的调控 56

三、翻译水平的调控 61

第二节 真核生物的基因表达调控 63

一、真核生物基因表达调控的特点 64

二、DNA水平的调控 64

三、转录水平的调控 66

四、转录后水平的调控 70

五、翻译水平的调控 72

六、翻译后水平的调控 75

七、组织特异性表达和时相性 75

第三节 基因表达调控异常与疾病 75

一、转录因子突变与疾病 75

二、基因修饰改变与疾病 75

三、mRNA选择性剪接与疾病 76

思考题 77

第五章 癌基因、抑癌基因与生长因子 78

第一节 癌基因 78

一、病毒癌基因 78

二、细胞癌基因 79

三、原癌基因活化的机制 82

四、原癌基因的产物与功能 83

第二节 抑癌基因 85

一、抑癌基因的概念 85

二、常见的抑癌基因 85

三、抑癌基因的抑癌机制 86

第三节 生长因子 90

一、概述 90

二、生长因子的作用机制 91

三、生长因子与疾病 93

思考题 94

第六章 细胞间信号转导 95

第一节 细胞间的通讯方式和细胞信号分子 95

一、细胞间通讯方式 95

二、细胞信号分子 96

第二节 受体 100

一、受体的类型 100

二、受体作用特点 103

第三节 膜受体介导的信号转导 104

一、G蛋白偶联受体介导的信号转导 104

二、单跨膜受体介导的信号转导 109

第四节 核受体介导的信号转导 117

一、核受体的协同调节因子 117

二、核受体介导的信号转导过程 118

第五节 细胞信号转导通路基本特征 118

一、信号的收敛与发散 119

二、二聚化作用 119

三、信号发生和终止的时效性 119

四、信号途径的通用性和特异性 119

五、交联对话与形成网络 119

思考题 120

第二篇 常用分子生物学技术 121

第七章 基因工程 121

第一节 目的基因的获得 121

一、化学合成法 122

二、从染色体中直接分离 122

三、反转录合成cDNA 122

四、构建基因组文库及cDNA文库 122

五、聚合酶链反应 123

第二节 分子克隆载体与宿主的选择 124

一、质粒 124

二、噬菌体 126

三、黏性质粒 128

四、反转录病毒载体 128

五、宿主细胞 129

第三节 基因工程常用的工具酶 129

一、限制性内切核酸酶 130

二、大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ 131

三、反转录酶 132

四、T4 DNA连接酶 132

五、末端脱氧核苷酰转移酶 132

六、碱性磷酸酶 132

七、Taq DNA聚合酶 132

第四节 外源基因与载体的连接 133

第五节 重组DNA导入宿主细胞 134

一、转化 134

二、感染 135

第六节 含DNA重组体的宿主菌落的筛选与鉴定 136

一、利用宿主细胞遗传学标记初步筛选转化菌 136

二、利用宿主细胞遗传学标记筛选带重组体的转化菌 136

三、对重组子分子结构特性进行分析鉴定 137

第七节 外源基因在大肠杆菌中表达 139

一、大肠杆菌表达系统 139

二、哺乳动物细胞表达系统 143

思考题 147

第八章 聚合酶链反应 148

第一节 PCR的基本原理和影响因素 148

一、PCR的基本原理 148

二、PCR引物的设计原则 148

三、典型PCR的反应步骤 151

四、PCR反应条件 151

五、PCR注意事项 155

第二节 PCR扩展技术 155

一、反转录PCR 155

二、mRNA差示PCR 156

三、免疫PCR 156

四、重组PCR 156

五、原位PCR 156

六、固着PCR 157

七、不对称PCR 157

第三节 PCR的应用 157

一、分子生物学领域 157

二、临床医学领域 158

思考题 159

第九章 DNA序列分析 160

第一节 Sanger的双脱氧链终止法 160

第二节 Maxam-Gilbert化学降解法 161

第三节 其他的测序方法 162

思考题 163

第十章 核酸分子杂交 164

第一节 核酸分子杂交的基本原理 164

一、DNA变性与复性 164

二、影响杂交的因素 165

第二节 探针的种类及标记 166

一、探针的种类 166

二、探针标记物 167

三、标记方法 168

第三节 核酸分子杂交的基本方法 170

一、固相杂交法 170

二、液相杂交法 175

思考题 177

第十一章 生物芯片技术 178

第一节 生物芯片的概念和分类 178

第二节 基因芯片技术的基本原理与方法 179

一、芯片载体的表面修饰 179

二、芯片的制备 180

三、杂交探针的制备 181

四、样品制备和标记 182

五、分子杂交和杂交微环境 183

六、杂交信号采集和处理 183

七、生物信息的分析和提取 184

思考题 186

第十二章 基因与疾病 187

第一节 基因异常的分子机制 187

一、基因结构异常与疾病 187

二、基因表达异常与疾病 190

三、外源性基因的入侵与疾病 190

第二节 基因变异导致的常见疾病 191

一、单基因遗传病 191

二、多基因遗传病 194

三、获得性基因病 197

思考题 197

第十三章 基因诊断与基因治疗 198

第一节 基因诊断 198

一、基因诊断的概念、特点及意义 198

二、基因诊断的主要技术方法 199

三、疾病的基因诊断 204

四、基因诊断在法医学上的应用 206

第二节 基因治疗 207

一、基因治疗的概念 207

二、基因治疗的基本程序 208

三、基因治疗的方法与策略 210

四、基因转移的基本技术 211

五、基因转移的靶细胞 216

六、基因干预技术 216

七、基因治疗的应用研究 219

八、基因治疗的问题与展望 228

思考题 230

第三篇 常见疾病的分子生物学基础 231

第十四章 肿瘤的分子机制 231

第一节 肿瘤病因学 231

一、化学致癌 231

二、物理致癌 234

三、致瘤病毒 234

四、遗传因素 234

第二节 肿瘤发病的多阶段 236

一、癌变的二阶段学说 236

二、癌变的多阶段学说 236

第三节 细胞周期与肿瘤 238

一、细胞周期机制的核心——CDKS调控机制 238

二、细胞周期调控的两大机制 239

三、细胞周期调节因素在肿瘤中的突变 240

第四节 细胞凋亡与肿瘤 241

一、细胞凋亡的生物学意义概述 241

二、细胞凋亡与恶性肿瘤 241

第五节 肿瘤转移 243

一、肿瘤转移的基本过程 243

二、肿瘤侵袭——肿瘤细胞从原发瘤进入循环系统 244

三、肿瘤转移——肿瘤细胞从循环系统进入继发器官 245

四、肿瘤转移的器官选择性 247

思考题 249

第十五章 感染性疾病的分子机制 250

第一节 病原菌致病的分子机制 250

一、病原菌毒素编码基因 250

二、细菌外毒素对宿主细胞功能的影响 251

三、抗药性基因 253

第二节 病毒致病的分子机制 254

一、病毒进入细胞的机制 254

二、病毒感染对宿主细胞造成的损伤 256

思考题 258

第十六章 炎症的分子生物学 259

第一节 主要致炎因子及其受体 259

一、生物致炎因子的主要受体——TLR受体家族 259

二、物理及化学伤害性刺激信号受体 260

第二节 炎症介质 261

一、细胞释放的炎症介质 261

二、血浆中的炎症介质 263

三、炎症标志物抵抗素与炎症因子的相关性 265

第三节 炎症反应相关的细胞及其作用机制 266

一、参与炎症反应的细胞 266

二、参与炎症反应的细胞聚集的分子机制 266

第四节 参与炎症反应的信号转导通路 271

一、MAPK信号转导通路对炎症反应的调控 271

二、Janus激酶-信号转导转录激活因子通路 275

三、核因子-κB信号转导途径 275

四、三条信号通路共同参与炎症时信号转导和基因调控 276

第五节 典型炎症性疾病分子机制举例 277

一、炎症与冠状动脉粥样硬化 277

二、炎症与阿尔茨海默病 278

思考题 279

第十七章 动脉粥样硬化的分子基础 280

第一节 血管平滑肌细胞增殖与动脉粥样硬化 280

第二节 脂蛋白异常与动脉粥样硬化 281

一、基因缺陷引起的高胆固醇血症 281

二、基因缺陷引起的高甘油三酯血症 283

三、基因缺陷对HDL-C水平的影响 283

第三节 动脉粥样硬化的相关基因及其多态性 285

一、载脂蛋白A相关基因 285

二、载脂蛋白B相关基因 286

三、载脂蛋白CⅢ相关基因 287

思考题 287

第十八章 衰老的分子机制 288

第一节 衰老的概念 288

第二节 现代衰老学说的分子机制 288

一、环境伤害衰老研究 289

二、遗传衰老研究 293

第三节 衰老基因与长寿基因 294

一、衰老基因 295

二、长寿基因 297

思考题 300

参考文献 301